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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Stimulation von Körperbereichen eines Benutzers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, wie sie beispielsweise aus
DE 20 2020 106 704 U1 als bekannt hervorgeht.
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Solche Stimulationsvorrichtungen werden beispielsweise zum elektrischen Muskelstimulationstraining (EMS) ausgewählter Körperbereiche eines Benutzers im Rahmen von Rehabilitationsmaßnahmen oder zum sportlichen Training verwendet. Die Vorrichtung umfasst ein Bekleidungsstück, das zumindest abschnittsweise aus einem elastischen Textilgebilde besteht und am Körper der trainierenden Person befestigt wird. In dem Bekleidungsstück ist mindestens ein Paar von Elektroden angeordnet, die die gewünschte elektrische Muskelstimulation bewirken, wobei diese Elektroden mittels elektrischer Leitungen an eine Spannungs- oder Stromquelle angebunden ist, mittels derer die Elektroden mit elektrischer Energie versorgt werden. Weiterhin umfasst die Vorrichtung mindestens eine Steuereinheit, mit deren Hilfe die Spannungsversorgung der Elektroden gesteuert wird.
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Aus der
DE 20 2020 106 704 U1 ist ein Bekleidungsstück aus einem textilen Material bekannt, in dem mindestens ein Elektrodenpaar integriert sind. Während der Benutzung des Bekleidungsstücks kontaktieren die Elektroden wenigstens einen Körperbereich der trainierenden bzw. zu behandelnden Person. Die Spannungsversorgung der Elektroden wird während des Trainings mittels einer Steuereinheit angesteuert, die an dem Bekleidungsstück befestigt werden kann. Zur Anbindung der Steuereinheit an das Bekleidungsstück ist das Bekleidungsstück mit einer Trägereinheit versehen, die mit den Elektroden elektrisch verbunden ist. An dieser Trägereinheit kann die Steuereinheit mit Hilfe von Fixierelementen eingerastet und befestigt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum elektrischen Muskelstimulationstraining mit einem Bekleidungsstück zur Stimulation von Körperbereichen eines Benutzers bereitzustellen, bei dem eine für den Betrieb dieses Bekleidungsstücks notwendige Steuereinheit in einer alternativen Weise an dem Bekleidungsstück befestigt ist.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und Varianten der Erfindung.
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Die Vorrichtung zur Stimulation von Körperbereichen eines Benutzers umfasst ein Bekleidungsstück aus einem elastischen Textilgebilde mit integrierten Elektroden und eine lokale Steuereinheit, die der Steuerung und/oder Energieversorgung der Elektroden dient. In diese Steuereinheit ist - neben weiteren Komponenten - eine Spannungsquelle, beispielsweise ein Lithium-Ionen-Akku, zur Energieversorgung der Elektroden integriert. Für einen störungsfreien Betrieb der Vorrichtung muss während des Trainings eine kontinuierliche Strom- bzw. Spannungsversorgung und/oder Steuerung der Elektroden des Bekleidungsstücks gewährleistet sein. Die Steuereinheit muss daher in einer solchen Weise sicher und fest mit dem Bekleidungsstück verbunden sein, dass auch bei starken und ruckartigen Bewegungen des Benutzers ein stabiler Kontakt zwischen den Elektroden des Bekleidungsstücks und Steuereinheit gegeben ist. Hierzu weist das Bekleidungsstück erfindungsgemäß eine Tasche auf, in der die Steuereinheit während der Benutzung des Bekleidungsstücks aufgenommen ist. Im Bereich der Tasche befindet sich eine Kontaktiereinheit, an der die Elektroden über Zuleitungen elektrisch angebunden sind und an die die Steuereinheit elektrisch angekoppelt werden kann. Die erfindungsgemäße Aufnahme der Steuereinheit in einer Tasche des Bekleidungsstücks gewährleistet insbesondere, dass auch bei bewegungsintensiven Aktivitäten wie dem Springen auf einem Trampolin, dem Joggen oder auch komplexen Yoga- oder HIIT-Übungen eine sichere Anbindung der Spannungsversorgung in der Steuereinheit an die Zuleitungen der Elektroden aufrechterhalten bleibt.
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Die Tasche befindet sich vorteilhafterweise im Brust- oder Hüftbereich oder am Oberarm des Bekleidungsstücks, also in einem Bereich, in dem die Tasche die Bewegungsfreiheit des Benutzers nicht beeinträchtigt.
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In einer ersten Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit fest, d.h. unlösbar mit der Kontaktiereinheit verbunden. Dabei kann die Tasche vorteilhafterweise als allseitig geschlossener Hohlraum in dem Bekleidungsstück ausgebildet sein, so dass die Steuereinheit unlösbar und von außen her unzugänglich in dem Bekleidungsstück integriert ist. Die Steuereinheit ist vorteilhafterweise gekapselt, beispielsweise mit einer Kunststoffhaut versehen, um sie gegenüber einem Eindringen von Schweiß, Wasser etc. zu schützen und eine Reinigung des Bekleidungsstücks, beispielsweise ein Waschen in der Waschmaschine, zu ermöglichen, ohne die Steuereinheit zu beschädigen. Die Aufladung der in der Steuereinheit integrierten Spannungsquelle erfolgt in diesem Fall vorteilhafterweise induktiv vor bzw. nach der Benutzung des Bekleidungsstücks, beispielsweise mit Hilfe einer induktiven Ladestation, auf die das Bekleidungsstück aufgelegt bzw. aufgespannt wird.
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Alternativ zu einer umseitig geschlossenen Tasche kann die Tasche auch eine (vorteilhafterweise verschließbare) Öffnung aufweisen. Eine solche Öffnung ermöglicht eine Zugänglichkeit der Steuereinheit von außen, so dass einzelne Komponenten der Steuereinheit, insbesondere ein als Spannungsquelle dienender und in die Steuereinheit eingesteckter Akku, entnommen werden kann. Auf diese Weise kann der Akku vor bzw. nach der Benutzung des Bekleidungsstücks außerhalb des Bekleidungsstücks induktiv oder durch Einstecken in eine Ladeeinheit aufgeladen werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinheit lösbar mit der Kontaktiereinheit verbunden. Die Tasche des Bekleidungsstücks weist eine Öffnung auf, durch die die Steuereinheit aus dem Bekleidungsstück herausgenommen werden kann, beispielsweise um die in der Steuereinheit integrierte Spannungsquelle aufzuladen oder zu ersetzen, um die Steuereinheit in ein anderes Bekleidungsstück einzusetzen, um Wartungen an der Steuereinheit durchzuführen etc. Um die Lage der Steuereinheit während des Trainings in der Tasche des Bekleidungsstücks zu sichern, ist die Tasche vorteilhafterweise mit einem Verschlusssystem, beispielsweise einem Reißverschluss, einem Klettverschluss, einem Druckknopf etc. versehen.
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Die elektrische Anbindung der Steuereinheit an die Kontaktiereinheit im Innenraum der Tasche erfolgt vorteilhafterweise mittels einer Steckverbindung und/oder mit Hilfe einer magnetischen Positionierung der korrespondierenden Kontaktelemente auf Steuereinheit und Kontaktiereinheit.
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Zusätzlich zu der Spannungsquelle ist in die Steuereinheit vorteilhafterweise ein Modul zur Datenübertragung integriert, mit dem die Steuereinheit von einer Basisstation, beispielsweise einem Handy, angesteuert werden kann. Die Datenübertragung kann zweckmäßigerweise einerseits über Bluetooth (für Anwendungen im häuslichen Umfeld), andererseits aber auch über Zigbee (für Anwendungen in einem Studioumfeld) oder/oder über einen anderen Standard erfolgen, wobei die Steuereinheit von sich aus den dem jeweiligen Umfeld angepassten Datenübertragungsmodus erkennt und entsprechend wählt. - Alternativ zur Integration in die Steuereinheit kann das Modul zur Datenübertragung auch direkt in das Bekleidungsstück integriert sein.
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In einer vorteilhaften Variante der Erfindung kann die Vorrichtung weiterhin eine visuelle und/oder akustische Stimulationseinheit umfassen, welche dazu eingerichtet ist, einem Benutzer visuelle oder akustische Reize auf Basis von seitens der Basisstation übertragenen Signalen zur Verfügung zu stellen. Wie bereits erwähnt kann es sich bei der Basisstation insbesondere um ein Mobiltelefon in Verbindung mit einer passenden App handeln.
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Dabei kann die Basisstation dazu eingerichtet sein, Signale zur Erzeugung von Reizen zu übermitteln, welche die Intensität von EEG-Frequenzbändern beeinflussen, also beispielsweise im Delta-, Theta-, Beta-, oder Gamma-Bereich. Auf diese Weise könnten mittels einer Anwendung auf einem Smartphone Kopfhörer und/oder Lichtquellen, beispielsweise LEDs in einer Brille derart rhythmisch angesprochen werden, dass sich in einem EEG das entsprechende gewünschte Frequenzmuster einstellen würde.
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Wenn die Basisstation dazu eingerichtet ist, Signale zur Erzeugung akustischer oder optischer Reize zu übermitteln, welche auf die Ansteuerung der Elektroden abgestimmt sind, können sich die Trainingsmotivation und -effektivität weiter steigern lassen. dass in diesem Fall (EEG). Die beschriebene Variante eignet sich insbesondere dazu, das Gehirn in einen bestimmten Zustand zu bringen, um z.B. Lerninhalte mittels Suggestion zu vermitteln oder Ähnliches zu erreichen.
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Soll das Bekleidungsstück zur Ausstattung eines Fitness-Studios gehören, in dem mehrere Personen gleichzeitig trainieren, so kann zusätzlich im Brust-, Schulter- oder Hüftbereich des Bekleidungsstücks ein Identifikationsmodul, beispielsweise ein NFC-Chip, befestigt sein. Dieses Identifikationsmodul dient dazu, das Bekleidungsstück (bzw. seinen momentanen Benutzer) in einer Basisstation des Studios einem ausgewählten Trainingsprogramm zuordnen zu können.
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Weiterhin können in das Bekleidungsstück Sensoren integriert sein, mit deren Hilfe trainingsbegleitend Messwerte des physischen Zustands des Benutzers (z.B. Blutdruck, Puls, Laktatwert etc.) erfasst werden. Vorteilhafterweise werden die Messwerte der Sensoren online in der Steuereinheit ausgewertet und/oder über das in der Steuereinheit integrierte Datenübertragungsmodul an die Basisstation zur Auswertung übertragen. Dies ermöglicht ein trainingsbegleitendes Monitoring medizinischer Daten des Benutzers und erlaubt ein simultanes Eingreifen, z.B. im Fall einer Überbeanspruchung des Benutzers, sowie eine Kontrolle dahingehend, ob bestimmte Trainings- bzw. Behandlungsabläufe korrekt ausgeführt werden. Weiterhin kann das Training auf den körperlichen Zustand des Benutzers hin optimiert werden, indem z.B. ausgewählte Elektroden in einem solchen Modus betrieben werden, der in möglichst geringer Zeit oder einem möglichst geringen körperlichen Aufwand zu einem optimalen Trainingsergebnis führt.
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Alternativ oder zusätzlich können in das Bekleidungsstück Aktoren integriert sein, mit denen taktile Reize (z.B. Berührung, Druck, Temperatur ...) an die Haut des Benutzer übertragen werden können. Auf diese Weise kann das Bekleidungsstück als Teil einer virtuellen Umgebung zum Einsatz kommen, in der ein Benutzer in einem virtuellen Umfeld unterschiedliche Sportarten durchführen, in einem virtuellen Arbeitsumfeld trainiert oder realitätsnah therapiert werden kann.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele und Varianten der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine schematische Vorderansicht eines Bekleidungsstücks zum elektrischen Muskelstimulationstraining (EMS) ausgewählter Körperbereiche eines Benutzers;
- 2a eine schematische Detailansicht einer in einer Tasche des Bekleidungsstücks aufgenommenen Steuereinheit gemäß dem Bereich II - II in 1;
- 2b: eine schematische Schnittansicht der Tasche der 2a gemäß der Schnittlinie IIb - IIb in 2a.
- 3: eine schematische Schnittansicht einer alternativen Ausgestaltung der Tasche.
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1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen Benutzer 10 bei der Nutzung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 100 zur elektrischen Muskelstimulation ausgewählter Körperbereiche, wozu der Benutzer 10 ein Bekleidungsstück 20 in Form eines Trikots mit kurzen Ärmeln und kurzen Beinen trägt. Das Bekleidungsstück 20 besteht zumindest abschnittsweise aus einem elastischen textilen Material und enthält auf einer dem Benutzer 10 zugewandten Innenseite mehrere Elektrodenpaare 22, die in ausgewählten Körperbereichen 12 des Benutzers 10 angeordnet sind und deren Außenkonturen in 1 durch gestrichelte Linien angedeutet sind. Die Elektrodenpaare 22 sind in einer solchen Weise an der Innenseite des Bekleidungsstücks 20 angeordnet, dass sie während der Benutzung die Haut des Benutzers 10 in den zu stimulierenden Körperbereichen 12 kontaktieren. Die Elektrodenpaare 22 können beispielsweise durch flexible leitfähige Folien gebildet sein, die an der Innenseite des Bekleidungsstücks 20 befestigt sind. Alternativ können sie durch ein leitfähiges elastisches Garn gebildet sein, welches lokal in das (elektrisch nichtleitende) elastische Material des Bekleidungsstücks 20 eingearbeitet, beispielsweise eingestrickt oder eingestickt ist. Im Ausführungsbeispiel der 1 sind Elektrodenpaare 22 im Bereich des rechten und des linken Oberschenkels des Benutzers 10 sowie ein Elektrodenpaar 22 im Brustbereich des Benutzers 10 integriert. In das Bekleidungsstück 20 sind weiterhin Sensoren 28 eingearbeitet, mit denen trainingsrelevante Messgrößen bzw. Bewegungsdaten des Benutzers erfasst werden, beispielsweise BIA-Sensoren, Feuchtigkeitssensoren, Blutzucker-Sensoren, Laktatsensoren, Berührungssensoren, Bewegungssensoren, Magnetwiderstands-Sensoren, etc. Einer dieser Sensoren 28 ist in 1 schematisch und gestrichelt dargestellt. Zur Kontaktierung der Elektroden 22 sowie der Sensoren 28 sind elektrischer Zuleitungen 24, 29 vorgesehen, die in das Textil des Bekleidungsstücks 20 integriert sind, und die mit einer ebenfalls in das Textil des Bekleidungsstücks integrierten Kontaktiereinheit 25, beispielsweise einem Flachbandkabel, verbunden sind.
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Zur Ansteuerung und Spannungsversorgung der Elektroden 22 sowie zur Spannungsversorgung und Messwerterfassung der Sensoren 28 ist eine Steuereinheit 40 vorgesehen, die eine Spannungsquelle in Form einer wiederaufladbaren Batterie 42, beispielsweise eines Lithium-Ionen-Akkus, enthält, durch den die Elektroden 22 und Sensoren 28 mit Energie versorgt werden (siehe die Detailansicht der 2a). Weiterhin enthält die Steuereinheit 40 einen Mikrocontroller 43, mit dem vorgegebene Anregungszyklen der Elektroden 22 gesteuert und Messwerte der Sensoren 28 erfasst und gespeichert werden können. Außerdem enthält die Steuereinheit 40 ein Modul 45 zum Datenaustausch mit einer Basisstation 50, beispielsweise ein Bluetooth-Modul oder ein Zigbee-Modul. Damit kann beispielsweise ein bestimmtes Trainingsprogramm berührungslos an die Steuereinheit 40 übertragen werden, oder Benutzerdaten, die während des Trainings mittels der in dem Bekleidungsstück 20 integrierten Sensoren 28 gewonnen werden, können berührungslos an die Basisstation 50 transferiert werden. Ein solcher Datentransfer bzw. Datenaustausch ist in 1 symbolisch durch einen Doppelpfeil 48 gekennzeichnet.
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Während der Benutzung des Bekleidungsstücks 20 muss die Steuereinheit 40 ununterbrochen elektrisch mit den Elektroden 22 verbunden sein, um die gewünschte Ansteuerung und Spannungsversorgung der Elektroden 22 sicherzustellen. Hierzu ist das Bekleidungsstück 20 mit (mindestens) einer in das Textil des Bekleidungsstücks 20 eingearbeiteten oder aufgesetzten Tasche 30 versehen, in der die Steuereinheit 40 aufgenommen werden kann und in deren Innenraum 32 die Steuereinheit 40 aufgenommen und an die Kontaktiereinheit 25 angeschlossen wird. Diese Verbindung kann insbesondere mittels einer Steckverbindung oder einer Rastverbindung realisiert werden.
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In einer in den 2a, 2b gezeigten Ausgestaltung ist die Steuereinheit 40 mit einer Mehrzahl stiftförmiger elektrischer Kontaktelemente 41 versehen, die aus der Steuereinheit 40 herausragen und die beim Einstecken der Steuereinheit 40 in die Tasche 30 in Kontakt mit der im Innenbereich 32 der Tasche 30 befestigten Kontaktiereinheit 25 kommen. Um eine elektrische Verbindung zu erreichen, ist die Kontaktiereinheit 25 in einer solchen Weise in das Bekleidungsstück eingearbeitet, dass Kontaktfelder 25' der Kontaktiereinheit 25, in die die Zuleitungen 24, 29 münden (und die also die in elektrischer Verbindung mit den Elektroden 22 und den Sensoren 28 stehen) im Innenbereich der Tasche 30 den Kontaktelementen 41 der Steuereinheit 40 gegenüberliegen, so dass die Kontaktelemente 41 der Steuereinheit 40 an diese Kontaktfelder 25' der Kontaktiereinheit 25 angeschlossen werden können. Dabei ist es wichtig, die korrekte Paarung zugehöriger Kontaktelemente 41 und Kontaktfelder 25' zu gewährleisten. Der Anschluss kann beispielsweise mittels einer Flachbandkabel-Steckverbindung oder einem anderen Stecksystem realisiert werden; insbesondere kann die Steuereinheit 40 in einen in der Tasche 30 vorgesehenen (in den Figuren aber nicht gezeigten) Aufnahmeschuh eingesteckt werden, der über eine mechanische Fixierung der Steuereinheit 40 eine korrekte Verbindung der Kontaktelemente 41 des Steuereinheit 40 mit den Kontaktfeldern 25' der Kontaktiereinheit 25 gewährleistet. Alternativ kann - wie in 2b gezeigt - sowohl die Kontaktiereinheit 25 als auch die Steuereinheit 40 mit Magneten 34, 44 versehen sein, die eine korrekte Positionierung der einzelnen Kontaktelemente 41 der Steuereinheit 40 gegenüber den zugehörigen Kontaktfeldern 25' der Kontaktiereinheit 25 sicherstellen. Zusätzlich können z.B. Rastnasen 47 vorgesehen sein, die eine mechanische Positionierung der Steuereinheit 40 gegenüber der Kontaktiereinheit 25 gestatten.
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Um die Steuereinheit 40 verliersicher in der Tasche 30 aufzunehmen, ist die Tasche 30 vorteilhafterweise mit einem Verschlusssystem 35, beispielsweise mit einem Reißverschluss oder einem Klettband, versehen. Ein solches Verschlusssystem 35 hält die Steuereinheit 40 während der Benutzung des Bekleidungsstücks 20 in der gewünschten Lage, stellt aber gleichzeitig sicher, dass die Steuereinheit 40 schnell und unkompliziert aus der Tasche 30 des Bekleidungsstücks 20 entnommen werden kann, damit einerseits vor/nach dem Training die in der Steuereinheit 40 integrierte Batterie 42 aufgeladen werden kann und andererseits das Bekleidungsstück 20 gereinigt bzw. gewaschen werden kann, ohne die Steuereinheit 40 zu beschädigen.
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In einer in 3 dargestellten alternativen Ausgestaltung ist die Steuereinheit 40 fest - also unlösbar - in das Bekleidungsstück 20 integriert, so dass die Steuereinheit 40 mitsamt des Akkus 42 einen integralen Bestandteil der Bekleidungsstücks 20 bildet. Die Tasche 30 bildet dann einen geschlossenen Hohlraum 32', in den die Steuereinheit 40 aufgenommen ist. Zum Schutz der Steuereinheit 40 (inkl. des Akkus 42) vor Beeinträchtigungen durch Wasser, Schweiß etc. ist die Steuereinheit 40 von einer wasserdichten Hülle 46 umgeben. Diese Schutzhülle 46 ist so gestaltet, dass die Steuereinheit 40 bei der regelmäßigen Reinigung des Bekleidungsstücks (z.B. einer Maschinenwäsche bei 30° C) nicht in ihrer Funktionstüchtigkeit beeinträchtigt wird. Da der Akku 42 in dieser Ausführungsform nicht aus dem Bekleidungsstück 20 entnommen werden kann, erfolgt die Aufladung des Akkus 42 induktiv.
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In einer weiteren - in den Figuren nicht dargestellten - Ausgestaltung ist die Steuereinheit 40 zwar fest - also unlösbar - in das Bekleidungsstück 20 integriert, der in die Steuereinheit 40 verbaute Akku bzw. Batterie 42 ist aber lösbar mit der Steuereinheit 40 verbunden. Die Tasche 30 verfügt über eine Öffnung, so dass der Akku/Batterie 42 zum Aufladen bzw. Austauschen aus der Tasche 30 entnommen werden kann.
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Die Tasche 30 zur Aufnahme der Steuereinheit 40 kann sich insbesondere mittig im Brustbereich oder seitlich im Hüftbereich des Bekleidungsstücks 20 befinden. In unmittelbarer Umgebung der Tasche 30 ist ein Not-Aus-Schalter in Form einer Reißleine 36 vorgesehen, mit dessen Hilfe der Benutzer 10 das Trainingsprogramm unterbrechen kann.
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Die Steuereinheit 40 weist (in den Figuren nicht dargestellte) Funktionsleuchten auf, die vorteilhafterweise ein Logo abbilden und beispielsweise grün leuchten können. Hierzu kann der Stoff im Bereich der Tasche 30 durchscheinend oder als Mesh-Einsatz gestaltet sein.
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In dem Bekleidungsstück 20 kann ein Identifikationsmodul 21, beispielsweise ein NFC-Chip, befestigt sein. Dieses Identifikationsmodul 21 dient dazu, das Bekleidungsstück 20 (bzw. seinen Benutzer) der Basisstation 50 des Studios einem ausgewählten Trainingsprogramm zuordnen zu können. Mit Hilfe dieses Identifikationsmoduls 21 kann über die Basisstation 50 ein spezifisches, auf den jeweiligen Benutzer zugeschnittenes, Trainingsprogramm an die Steuereinheit 40 des Bekleidungsstücks 20 gesendet und dort ausgeführt werden.
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Zur Erhöhung des Tragekomforts kann das Bekleidungsstück 20 unter den Armen und im Schritt mit Mesh-Einsätzen versehen sein.
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Mit Hilfe der in das Textil des Bekleidungsstücks 20 integrierten Sensoren 28 können während des Trainings prozessbegleitend Benutzerdaten (z.B. Pulsschlag, Blutdruck, Blutzuckerspiegel, Sauerstoffsättigung im Blut, lokale Körpertemperatur etc.) erfasst werden. Bei muskulären Verspannungen und/oder erhöhter Muskelaktivität können diese Sensoren 28 die Aktivität messen und an die Basiseinheit 50 übertragen, wo diese Messdaten ausgewertet bzw. mit Solldaten verglichen werden und evtl. Gegenmaßnahmen eingeleitet werden. Dies ermöglicht ein optimiertes Training, z.B. bei einem Marathonläufer, der seine Dauerbelastung erfassen und optimal einstellen möchte.
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Unter Verwendung der Messwerte geeigneter integrierter Sensoren 28 ist es möglich, beispielsweise durch Biofeedback oder andere geeignete Techniken zu ermitteln, zu welchem Prozentsatz und in welcher Art die einzelnen Muskeln des Benutzers 20 während des Trainings aktiviert sind und welche Muskelgruppen in welcher Tiefe angesprochen werden, damit die Einstellung der Stimulation noch präziser oder auch automatisiert erfolgen kann. Beispielsweise kann eine Meldung „95% der weißen Skelettmuskulatur am Quadrizeps sind stimuliert“ unterschiedlich interpretiert und ausgewertet werden, und die zugehörige Elektrodenanregung kann entsprechend angepasst werden.
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Zusätzlich können mittels weiterer integrierter Sensoren 28 die Lage und/oder Bewegungen und/oder Beschleunigung einzelner Komponenten des Bekleidungsstücks erfasst werden. Dies bietet die Möglichkeit, evtl. in Verbindung mit einer virtuellen Umgebung oder einer Augmented Reality, entsprechende Informationen über die Bewegung des Benutzers und deren Intensität an die Basisstation 50 zu übermitteln, so dass eine realistische Bewegung in nahezu beliebigem realem oder virtuellem Umfeld simuliert werden kann. Hierbei kann der Benutzer 20 z.B. mit Hilfe einer (in 1 angedeuteten) 3D-Brille 52 mit einer virtuellen Umgebung, beispielsweise einem virtuellen Trainer, interagieren. Mittels der Sensoren 28 können Messwerte erfasst werden, die Aufschluss über die korrekte Durchführung der auszuführenden Bewegung geben. Mit Hilfe eines solchen Feedbacks können unterschiedlichste Bewegungsabläufe erlernt und optimiert werden, beispielsweise im Training für sportliche Aktivitäten, beim Erlernen und Optimieren von Arbeitsabläufen, in Spielsituationen etc. Alternativ oder zusätzlich können das Bekleidungsstück 20 Aktoren integriert sein, mit denen taktile Reize (z.B. Berührung, Druck, Temperatur ...) an die Haut des Benutzer 10 übertragen werden können, um eine noch realitätsnähere Trainingsumgebung zu simulieren. In einer solchen virtuellen Umgebung kann der Wunsch bestehen, besondere Beanspruchungen einzelner Muskeln durch elektrische Frequenzen zu simulieren, die über die Elektroden des Bekleidungsstücks übertragen werden. So kann z.B. ein virtuelles Skifahren auf einer Buckelpiste, Joggen, Radfahren (auch Downhill) oder ein virtuelles Fitness-Studio mit virtuellen Gewichten und Maschinen ebenso simuliert werden wie ein Fahren auf einer Achterbahn.
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Die Steuereinheit 40 kann weiterhin mit einem WLAN-Chip ausgestattet sein, der es einer entfernten Person, beispielsweise einem Trainer, oder einer entfernten Hard-/Software ermöglicht, die Intensität der elektrischen Simulation einzelner Muskel aus der Ferne zu steuern und/oder Daten über den körperlichen Zustand des Benutzers 10 (z.B. Puls, Blutdruck, ...) auszulesen. Auf diese Weise kann ein Benutzer 10 des Bekleidungsstücks 20 an einem virtuellen Training, an Wettkämpfen oder Spielen teilnehmen und dabei eine möglichst realistische Wahrnehmung, Steuerung, Belastung und Bewegung erfahren.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Vorrichtung
- 10
- Benutzer
- 12
- Körperbereich des Benutzers
- 20
- Bekleidungsstück
- 21
- Identifikationsmodul
- 22
- Elektroden
- 24
- Zuleitungen zu den Elektroden
- 25
- Kontaktiereinheit
- 25'
- Kontaktfelder
- 28
- Sensor
- 29
- Elektrische Leitungen zum Sensor
- 30
- Tasche
- 32
- Innenraum der Tasche
- 32'
- geschlossener Hohlraum
- 33
- Öffnung der Tasche
- 34
- Magnete in der Kontaktiereinheit
- 35
- Verschluss
- 36
- Reißleine
- 40
- Steuereinheit
- 41
- Kontaktelement
- 42
- Batterie / Akku
- 43
- Mikrocontroller
- 44
- Magnet in Steuereinheit
- 45
- Bluetooth-Modul
- 46
- Wasserdichte Hülle
- 47
- Rastnasen
- 48
- Kommunikation mit einer Basisstation
- 50
- Basisstation
- 52
- 3D-Brille
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 202020106704 U1 [0001, 0003]
